Módulos micro de alto rendimiento y tecnología de rejilla innovadora en láseres de diodo rojos

Sistema de láser pulsado_PLS_1000

Diodo láser emisor de rojo

2-Longitudes de onda_Láser de diodos

El FBH presenta en la feria especializada Laser World of Photonics varias fuentes de láser miniaturizadas y diodos láser para el espectro rojo, que utilizan una tecnología de rejilla innovadora para la selección de longitud de onda.

Con módulos compactos y de diodo láser híbridos integrados, el Instituto Ferdinand-Braun, Instituto Leibniz para tecnología de altas frecuencias (FBH), abre camino a diversas aplicaciones. Los "todo en uno" flexibles pueden optimizarse según los requisitos, desde análisis de materiales, sensores o tecnología de pantallas hasta el procesamiento de materiales.

Fuente de pulso de luz pico personalizada y flexible PLS 1000

Con la PLS 1000, el FBH presenta una fuente de láser pulsado muy eficiente, basada en componentes semiconductores ópticos y electrónicos desarrollados por ellos mismos. El sistema láser proporciona pulsos de luz ultracortos menores de 10 picosegundos y ofrece frecuencias de repetición seleccionables libremente desde Hertz hasta megahercios. La potencia máxima de pulso supera los 20 vatios. Gracias a estas características, el sistema láser compacto es ideal para aplicaciones en el procesamiento de materiales —especialmente en combinación con fibras reforzadas—, para investigaciones biomédicas basadas en espectroscopía de fluorescencia y para sistemas LIDAR móviles para el rango cercano. El sistema innovador está equipado con componentes de semiconductor para una longitud de onda de 1064 nanómetros (nm), pero puede adaptarse de manera flexible a otras longitudes de onda. Está compuesto por un láser acoplado en modo con una tasa de repetición de aproximadamente 4 gigahercios, un concepto innovador de selector de pulsos y un amplificador. Un control electrónico que utiliza transistores de nitruro de galio desarrollados en el FBH hace que el sistema sea aún más rápido. Esto garantiza un funcionamiento estable y fácil de usar. La PLS 1000 puede operarse tanto manualmente como controlada por ordenador, y selecciona de manera flexible desde pulsos individuales hasta múltiples pulsos consecutivos (modo ráfaga).

Tecnología de rejilla innovadora en diodos láser emisores en rojo

Los diodos láser estabilizados espectralmente en el rango de longitud de onda de 630 nm a 680 nm son de gran interés para análisis de materiales y medición de longitudes. Los láseres de gas, como los de helio-neón (HeNe) y kriptón, están disponibles desde hace muchos años y ya han establecido numerosos métodos de medición en el espectro rojo. Los diodos láser desarrollados recientemente en este rango espectral pueden reemplazar estos láseres de gas y permitir equipos de medición más compactos. La radiación de estos diodos láser monolíticos con rejilla integrada para la estabilización de longitud de onda puede ajustarse de manera flexible a longitudes de onda específicas y modulada fácilmente en potencia y longitud de onda. Además, se esperan mejoras significativas en los métodos de medición establecidos y la posibilidad de desarrollar nuevos métodos. El paso tecnológico decisivo fue integrar reflectores de Bragg en la superficie en diodos láser emisores en rojo. El método ya establecido en el FBH para el rango infrarrojo cercano utiliza rejillas de superficie de orden superior y se basa en la litografía estándar i-line y en el grabado reactivo de iones convencional a bajas temperaturas. De este modo, el FBH dispone de un proceso flexible para la realización de diodos láser emisores en rojo con longitud de onda estable espectralmente, apto también para la fabricación en grandes cantidades.

Las aplicaciones de esta tecnología de rejilla incluyen, entre otras, el reemplazo de láseres de helio-neón en la metrología láser. Se han demostrado líneas de ancho menor a 1 MHz con una potencia óptica de 14 mW, lo que corresponde a una longitud coherente de más de 100 metros, suficiente para muchas aplicaciones.

La tecnología de rejilla también beneficia aplicaciones espectroscópicas en sensores, en las que el FBH ha trabajado durante varios años. La espectroscopía Raman permite analizar muchas sustancias con precisión. Cuando se ilumina una muestra con luz láser monocromática, esta se dispersa de manera diferente según la sustancia. Estas firmas espectrales desplazadas son tan únicas como una huella dactilar para cada molécula. Sin embargo, las señales Raman a menudo se ven enmascaradas por una señal de fluorescencia mucho más fuerte. Aquí, la Shifted Excitation Raman Difference Spectroscopy (SERDS) ofrece una solución. Al excitar la muestra con luz en dos longitudes de onda cercanas, la posición espectral de las líneas Raman cambia, mientras que la fluorescencia varía poco. La simple resta de ambos espectros Raman separa las señales Raman del ruido. Esta funcionalidad puede implementarse ahora en un solo chip láser con la novedosa tecnología de rejilla. Las longitudes de onda están alrededor de 671 nm y solo se separan en 0,5 nm. Las aplicaciones de SERDS se encuentran donde hay mucho ruido, como fluorescencia, especialmente en muestras biológicas como carne, frutas, hojas o en diagnósticos médicos de la piel.

Stand de exhibición en la "Laser World of Photonics"

Estas y otras innovaciones serán presentadas por el Ferdinand-Braun-Institut en la feria mundial Laser World of Photonics, Hall C1 Stand 312, del 13 al 16 de mayo de 2013 en Múnich, así como en la conferencia especializada CLEO Europe.